Tweet

De evolutie van het schaatsen; van botjes tot zelfsmerend ijzer /reageer

Sinds de klapschaats gaat schaatsen een stuk sneller. Maar de evolutie van het schaatsen begon al vele eeuwen eerder, toen dierenbotten werden ingeruild voor hout en ijzer.

De moderne triatleet kan zich op de ijsbaan eigenlijk niet meer vertonen op iets anders dan klapschaatsen. Deze nieuwe techniek leidde er in de jaren ‘90 toe dat schaatsers ineens 3-5% sneller waren dan met de klassieke noren. Technische vooruitgang in het ontwerp van schaatsen is niet iets van de laatste tijd, maar vindt al de 3000 jaar plaats. Rond 1800 voor Christus werd in grote delen van Noord-Europa geschaatst op ondergebonden botten van dieren. Deze primitieve botte(n)schaatsen waren echter niet te vergelijken met de moderne Vikings.

Uit Nederland, natuurlijk

Een groep Italiaanse onderzoekers wilde weten hoeveel energie het had gekost om zich op deze en andere ouderwetse schaatsen voort te bewegen. Ze bestudeerden hiervoor uitgebreid de geschiedenis van het schaatsen (die natuurlijk naar Nederland leidde) en legden een collectie aan van glij-”ijzers”uit verschillende periodes. Omdat de originele archeologische bottenschaatsen niet geschikt meer waren voor gebruik, lieten ze een paar zo echt mogelijke replica’s namaken van het middenvoetsbeen van een paard.

Ook vonden ze in hun zoektocht de eerste houten schaatsen met een metalen blad uit 11e eeuw (ook in Nederland), varianten uit de 15e eeuw en 18e eeuw, en gebruikten ze een modern exemplaar (een klapschaats van Kevlar-staal). De eerste twee exemplaren wogen anderhalf keer zoveel als een moderne schaats, en pas vanaf het 18e eeuwse model werden de ijzers duidelijk langer.

De snelste manier

Om te meten hoeveel energie het voortbewegen op deze klassieke modellen kostte, werden ze gebruikt door vijf voormalig professionele shorttrackers. Ze moesten met alle schaatsen 7 minuten rondjes rijden op een ijsbaan: met een lage snelheid die lang vol te houden was en met een wat hogere snelheid. De bottenschaatsen werden echter alleen op de lage snelheid getest omdat de shorttrackers het gewoonweg te gevaarlijk vonden om er harder mee te gaan. Ondertussen werd energieverbuik gemonitord door met een draagbaar “gasmasker” zuurstofverbruik en CO2-output te meten. Zo kon de hoeveelheid energie per meter uitgerekend worden voor ieder paar schaatsen.

Uit het onderzoek bleek dat het de shorttrackers gemiddeld vier keer zoveel energie kostte om op botte botten-schaatsen vooruit te komen dan op het laatste model Viking. De vooruitgang in het schaatsontwerp naar de modellen met een metalen blad heeft ervoor gezorgd dat een lange tijd schaatsen de snelste manier van voortbewegen was, gemeten naar de energie-input . Met de 15e en 18e-eeuwse schaatsen was voortbewegen voor de shorttrackers bijvoorbeeld ⅓ minder energie-verbruikend dan hardlopen. De uitvinding van de fiets in de 19e eeuw heeft hier verandering in gebracht. Nu is fietsen op een moderne racefiets het snelste in verhouding met de energie-input.

Zichzelf-smerende ski’s

De onderzoekers stellen in hun artikel dat momenteel officiële regels in de sport de limiterende factor zijn voor verdere technologische ontwikkeling van schaatsen en andere sporten. Hierbij denken ze bijvoorbeeld aan de ontwikkeling van zichzelf-smerende ski’s en schaatsen. Of we de komende 3000 jaar nog harder kunnen gaan ligt volgens hen dus alleen aan hoe regels in de sport zullen veranderen.

Het originele artikel verscheen in 2007 in het Journal of Experimental Biology.

Deze blog verscheen eerder in de Tribune, het clubblad van Triathlonvereniging GVAV Groningen.